1. Генератори незалежного збудження
2. Генератори паралельного збудження
3. Генератори змішаного збудження
4. Див. також
5. література

Генератор постійного струму перетворює механічну енергію в електричну. Залежно від способів з'єднання обмоток збудження з якорем генератори підрозділяються на:

1. генератори незалежного збудження;
2. генератори з самозбудженням;

• генератори паралельного збудження;
• генератори послідовного збудження;
• генератори змішаного збудження;

Генератори малої потужності іноді виконуються з постійними магнітами. Властивості таких генераторів близькі до властивостей генераторів з незалежним збудженням.

Генератори незалежного збудження

У генераторі з незалежним збудженням струм збудження не залежить від струму якоря , Який дорівнює струму навантаження . Зазвичай струм збудження невеликий і становить 1 ... 3% від номінального струму якоря.

Основними характеристиками генератора є характеристики: холостого ходу, зовнішня, регулювальна і здатність навантаження.

Характеристика холостого ходу при і . Розбіжність входить і низхідній гілок характеристики пояснюється наявністю гістерезису в муздрамтеатрі машини. становить 2 ... 4% від .

Зовнішньою характеристикою називається залежність при і . Під навантаженням напруга генератора

де - сума опорів всіх обмоток, включених послідовно в ланцюг якоря (якоря, додаткових полюсів і компенсаційної обмотки). Зі збільшенням навантаження напруга зменшується з двох причин:

Генератори паралельного збудження

У генераторі з паралельним збудженням обмотка збудження приєднана через регулювальний реостат паралельно обмотці якоря. Для нормальної роботи приймачів електроенергії необхідно підтримувати сталість напруги на їх затискачах, незважаючи на зміну загального навантаження генератора. Це здійснюється за допомогою регулювання струму збудження.

Регулювальної характеристикою генератора називається залежність струму збудження від струму якоря при постійній напрузі і оборотах . Така характеристика показує, як треба змінювати струм збудження для того, щоб при змінах навантаження підтримувати сталість напруги на затискачах генератора. Ця крива спочатку майже прямолінійна, але потім загинається вгору від осі абсцис, внаслідок впливу насичення муздрамтеатру машини. Отже, в машині використовується принцип самозбудження, при якому обмотка збудження живиться безпосередньо від самого генератора.

Самозбудження генератора можливо тільки при наявності гістерезису в магнітному колі. При обертанні якоря в його обмотці потоком залишкового магнетизму индуктируется ЕРС , І по обмотці збудження починає протікати струм. Якщо обмотка збудження включена так, що її НС спрямована згідно з НС залишкового магнетизму, то магнітний потік зростає, збільшуючи ЕРС , потік і струм збудження . Машина самовозбуждается і починає стійко працювати з , , Залежними від величини опору ланцюга збудження.

Для режиму холостого ходу генератора:

де - сумарна індуктивність обмоток збудження і якоря.

Регулювальна характеристика генератора з паралельним збудженням має такий же вигляд, як і для генератора з незалежним збудженням. У генераторів послідовного збудження струм збудження Iв дорівнює току якоря Іа. Тому при холостому ході, коли Iв = Іа = I = 0, ЕРС, що наводиться в обмотці якоря, дорівнює Еост.

Характеристики холостого ходу і здатність навантаження для такого генератора можуть бути зняті при харчуванні обмотки від незалежного джерела. Ці характеристики мають той же вигляд, що і для генератора незалежного збудження.

Самозбудження генератора відбувається, якщо опір ланцюга якоря менше критичного. Зовнішня характеристика генератора показана на рис. 12 (крива 2). На цьому ж малюнку зображена характеристика холостого ходу E = f (Iв) (крива 1). При одному і тому ж струмі Iв = I напруга генератора менше, ніж ЕРС за влучним висловом холостого ходу, через падіння напруги в ланцюзі якоря і розмагнічуючого дії реакції якоря.

http://principact.ru/images/stories/generator/im8.jpg

При малих навантаженнях, коли струм якоря і, отже, струм збудження малі, магнітна система машини ненасичений і її ЕРС змінюється пропорційно току I. Падіння напруги і розмагнічуюче дію реакції якоря практично змінюються також пропорційно току I.Поетому напруга на висновках машини зростає пропорційно току I . при великих токах відбувається насичення магнітної системи машини, внаслідок чого ЕРС при збільшенні I буде змінюватися мало. Тому і напруга з ростом струму навантаження збільшується незначно, а при дуже великих токах навантаження через падіння напруги і розмагнічуючого дії реакції якоря воно починає зменшуватися.

Через сильну залежність напруги від струму навантаження генератори послідовного збудження широкого практичного застосування не знайшли.

Генератори змішаного збудження

У генераторі зі змішаним збудженням є дві обмотки збудження: основна (паралельна) і допоміжна (послідовна). Наявність двох обмоток при їх згодному включенні дозволяє отримувати приблизно постійна напруга генератора при зміні навантаження. Підбираючи число витків послідовної обмотки так, щоб при номінальному навантаженні створюване нею напруга компенсувало сумарне падіння напруги при роботі машини з одного тільки паралельної обмоткою, можна домогтися, щоб напруга при зміні струму навантаження від нуля до

Див. також

"Принципи дії пристроїв" Генератори постійного струму http://principact.ru/content/view/57/108/1/3/

література

• Вольдек А. І., Попов В. В. Електричні машини. Введення до електромеханіки. Машини постійного струму і трансформатори: Підручник для вузів. - СПб: Пітер, 2008. - 320 с.

"Принципи дії пристроїв" Генератори постійного струму http://principact.ru/content/view/57/108/1/3/